武汉科技大学《高等化工热力学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《高等化工热力学》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在25℃时，将pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，混合后溶液的pH为（）A.7B.小于7C.大于7D.无法确定2、在一定条件下，可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡。若增加A的浓度，则B的转化率（）A.增大B.减小C.不变D.无法判断3、某原电池总反应的离子方程式为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，能实现该反应的原电池是？（）A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl₃溶液B.正极为碳，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO₃)₃溶液C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe₂(SO₄)₃溶液D.正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO₄溶液4、在一定温度下，有反应：2A(g)+B(g)⇌3C(g)，已知起始时，A、B的浓度分别为2mol/L和1mol/L，2min后，测得A的浓度为1.8mol/L，则下列说法正确的是？（）A.2min内，A的平均反应速率为0.1mol/(L·min)B.2min内，B的平均反应速率为0.2mol/(L·min)C.2min时，C的浓度为0.6mol/LD.该反应的平衡常数为0.95、在25℃时，某溶液中由水电离出的c(H⁺)=1×10⁻¹⁰mol/L，该溶液可能是？（）A.盐酸溶液B.氯化铵溶液C.碳酸钠溶液D.氢氧化钠溶液6、对于反应3Fe(s)+4H₂O(g)⇌Fe₃O₄(s)+4H₂(g)，在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是？（）A.增加铁的量B.将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入氮气使体系压强增大D.保持压强不变，充入氮气使容器体积增大7、已知某化学反应的速率常数k的单位是mol·L⁻¹·s⁻¹，则该反应的反应级数为？（）A.0B.1C.2D.38、对于反应3A(g)+2B(g)⇌C(g)+4D(g)，在恒温恒容条件下，达到平衡的标志是（）A.单位时间内生成3nmolA，同时生成nmolCB.容器内压强不再变化C.容器内混合气体的密度不再变化D.B的物质的量浓度不再变化9、在一定温度下，将等物质的量的A和B充入一密闭容器中，发生如下反应：A(g)+2B(g)⇌2C(g)，反应达到平衡时，若A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则此时A的转化率为（）A.40%B.50%C.60%D.70%10、在25℃时，将pH=4的盐酸与pH=10的氢氧化钡溶液等体积混合，混合后溶液的pH为（）A.7B.大于7C.小于7D.无法确定11、在一定温度下，向一定量的饱和石灰水中加入少量生石灰，恢复到原温度时，下列说法正确的是（）A.溶液中溶质的质量分数增大B.溶液中溶质的质量减少C.溶液中钙离子的浓度增大D.溶液中钙离子的物质的量不变12、在实验室制取氯气的反应中，MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O，被氧化的HCl与参加反应的HCl的物质的量之比为（）A.1:2B.1:4C.2:1D.2:413、在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，下列反应中能证明这一规律的是？（）A.2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂B.2KI+Cl₂=2KCl+I₂C.Zn+CuSO₄=ZnSO₄+CuD.以上都能14、在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是？（）A.C生成的速率与C分解的速率相等B.单位时间生成nmolA，同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数之比为1:3:2题1：在一定温度下，将2mol的A气体和3mol的B气体通入一容积固定为2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+3B(g)⇌xC(g)+2D(g)，经过5min达到平衡，此时生成了1mol的C，且测得A的浓度为0.5mol/L。下列说法正确的是？A.x=1B.5min内B的平均反应速率为0.3mol/(L·min)C.平衡时B的转化率为40%D.平衡时容器内的压强是起始时的0.8倍15、对于反应2A+B⇌3C+D，达到平衡时，若增大压强，平衡向正反应方向移动，则下列说法正确的是？（）A.A为气态，B、C、D均为非气态B.A、B、C、D均为气态C.A、B为气态，C、D至少有一种为气态D.A、B至少有一种为气态，C、D均为气态二、实验题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）设计实验研究在一定条件下，油脂的氢化反应产物的性质和饱和度。准备油脂、氢气、催化剂、加热装置、化学分析试剂等，检测产物的性质，计算饱和度，评估反应条件。2、（本题5分）设计实验研究电池的充放电性能。选择一种常见的电池类型（如锂离子电池、镍氢电池），搭建充放电测试系统，在不同的电流和电压条件下进行充放电实验，绘制充放电曲线，分析电池的容量、内阻等性能参数，探讨提高电池性能和循环寿命的方法。3、（本题5分）进行实验测定某水样的化学需氧量（COD）。采用重铬酸钾法或高锰酸钾法，对水样进行氧化处理，通过测定消耗的氧化剂的量，计算水样的COD值。4、（本题5分）设计实验探究在不同溶剂（如乙醇、水、四氯化碳）中，碘的溶解性和颜色变化。准备碘单质、不同的溶剂、试管等，观察碘在不同溶剂中的溶解情况和颜色差异。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）从电子亲和能的角度论述元素的氧化性。2、（本题5分）论述有机化学中卤代烯烃的化学性质及反应机理。3、（本题5分）分析化学实验中有机化合物的元素分析方法及原理。4、（本题5分）论述绿色化学的理念、原则及其在化学工业中的实践。5、（本题5分）阐述高分子化学中液晶高分子的分类、结构与性能。四、计算题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在4L密闭容器中进行反应3A(g)+2B(g)⇌5C(g)，起始时A、B的浓度分别为3mol/L和2mol/L，8s后B的浓度变为1mol/L，计算8s内A的平均反应速率和该反应的速率常数。2、（本题10分）有一原电池，其电池反应为Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，若锌电极和铜电极的标准电极电势分别为-0.76V和+0.34V，计算该原电池在25℃时的电动势。3、（本题10分）在298K时，某